Researcher basic information

• 博士（生命科学）, 東北大学, Mar. 2015

• https://researchmap.jp/funeco?lang=en

• https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202101001667097509
• https://aymiura.wixsite.com/a-miura

• 20930118

• 202101001667097509

• 物質循環
• Microbes
• Fungi
• Biofilms
• River Ecology
• Microbial Ecology

• Life Science, Ecology and environment

• Master's degree program, Graduate School of Environmental Science
• Doctoral (PhD) degree program, Graduate School of Environmental Science

Research activity information

• Dominance of Sulfuritalea species in nitrate-depleted water of a stratified freshwater lake and arsenate respiration ability within the genus.
  Tomohiro Watanabe; Aya Miura; Tomoya Iwata; Hisaya Kojima; Manabu Fukui
  Environmental microbiology reports, 9, 5, 522, 527, Oct. 2017, [International Magazine]
  English, Scientific journal, Facultative autotrophs of the genus Sulfuritalea within the class Betaproteobacteria have been predicted to be an important bacterial population in stratified freshwater lakes based on previous PCR-based studies. Here, we designed a new probe specific for the genus Sulfuritalea and performed catalysed reporter deposition-fluorescence in situ hybridisation to enumerate cells of Sulfuritalea species throughout the water column in a stratified freshwater lake. The cells stained with the Sulfuritalea-specific probe were detected in all hypoxic water samples collected in different seasons and years. Their abundance ranged from 1.4 × 104 to 2.1 × 105 cells ml-1 , corresponding to 0.5-5.5% of the total DAPI-stained cells and 2.3-15% of the total bacterial cells. A high abundance of Sulfuritalea species was recorded in hypoxic water samples without nitrate, which is the only known anaerobic electron acceptor for Sulfuritalea. Nitrate-independent anaerobic respiration was further investigated using a single cultured representative of this genus, and its growth via arsenate respiration was experimentally demonstrated. In conclusion, Sulfuritalea species were found to be a major component of the planktonic bacterial community in nitrate-depleted hypoxic water, where arsenate respiration is one of the possible energy metabolisms of Sulfuritalea.
• Changes in epilithic fungal communities under different light conditions in a river: A field experimental study
  Aya Miura; Jotaro Urabe
  LIMNOLOGY AND OCEANOGRAPHY, 62, 2, 579, 591, Mar. 2017
  English, Scientific journal
• Thermithiobacillus plumbiphilus sp. nov., a sulfur-oxidizing bacterium isolated from lead sulfide.
  Tomohiro Watanabe; Aya Miura; Arisa Shinohara; Hisaya Kojima; Manabu Fukui
  International journal of systematic and evolutionary microbiology, 66, 5, 1986, 1989, May 2016, [International Magazine]
  English, Scientific journal, A novel sulfur oxidizer, strain wk12T, was isolated from an industrially synthesized lead (II) sulfide. The G+C content of the genomic DNA was around 58.5 mol%. The major components in the cellular fatty acid profile were summed feature 3 (C16 : 1ω7c and/or C16 : 1ω6c), C16 : 0 and summed feature 8 (C18 : 1ω7c and/or C18 : 1ω6c). The strain oxidized lead sulfide, thiosulfate and tetrathionate as electron donors to support autotrophic growth. Cells of strain wk12T were motile, rod-shaped (0.5-1.0 × 0.7-2.2 μm), and Gram-stain-negative. For growth, the temperature range was 5-37 °C, and optimum growth was observed at 28-32 °C. The pH range for growth was 5.8-8.7, with optimum growth at pH 6.4-7.1. Optimum growth of the isolate was observed in medium without NaCl, and no growth was observed in the medium containing 0.5 M or more NaCl. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences indicated that the isolate belongs to the class Acidithiobacillia. The closest relative with a validly published name was Thermithiobacillus tepidarius DSM 3134T, with a 16S rRNA gene sequence similarity of 96 %. On the basis of phylogenetic and phenotypic properties, strain wk12T represents a novel species of the genus Thermithiobacillus, for which the name Thermithiobacillus plumbiphilus sp. nov. is proposed. The type strain is wk12T ( = NBRC 111508T = DSM 101799T).
• The complete genome sequences of sulfur-oxidizing Gammaproteobacteria Sulfurifustis variabilis skN76(T) and Sulfuricaulis limicola HA5(T).
  Kazuhiro Umezawa; Tomohiro Watanabe; Aya Miura; Hisaya Kojima; Manabu Fukui
  Standards in genomic sciences, 11, 71, 71, 2016, [International Magazine]
  English, Sulfurifustis variabilis and Sulfuricaulis limicola are autotrophic sulfur-oxidizing bacteria belonging to the family Acidiferrobacteraceae in the order Acidiferrobacterales. The type strains of these species, strain skN76(T) and strain HA5(T), were isolated from lakes in Japan. Here we describe the complete genome sequences of Sulfurifustis variabilis skN76(T) and Sulfuricaulis limicola HA5(T). The genome of Sulfurifustis variabilis skN76(T) consists of one circular chromosome with size of 4.0 Mbp including 3864 protein-coding sequences. The genome of Sulfuricaulis limicola HA5(T) is 2.9 Mbp chromosome with 2763 protein-coding sequences. In both genomes, 46 transfer RNA-coding genes and one ribosomal RNA operon were identified. In the genomes, redundancies of the genes involved in sulfur oxidation and inorganic carbon fixation pathways were observed. This is the first report to show the complete genome sequences of bacteria belonging to the order Acidiferrobacterales in the class Gammaproteobacteria.
• Riparian land cover and land use effects on riverine epilithic fungal communities
  Aya Miura; Jotaro Urabe
  ECOLOGICAL RESEARCH, 30, 6, 1047, 1055, Nov. 2015
  English, Scientific journal
• Spatial and seasonal changes in species diversity of epilithic fungi along environmental gradients of a river
  Aya Miura; Jotaro Urabe
  FRESHWATER BIOLOGY, 60, 4, 673, 685, Apr. 2015
  English, Scientific journal

• 河川の無機基質表面における菌類群集成立要因の解明
  科学研究費助成事業
  Mar. 2023 - Mar. 2025
  三浦 彩
  本研究では、河川生態系における無機基質付着性の菌類群集構造の空間的な変化を明らかにするとともに、それに対して「河川水中の有機物の組成」と「生物間相互作用」が及ぼす影響の解明を目指している。有機物組成の変化に応答する系統群を同定することで、菌類を水質変化の生物指標として活用する具体的な指針を得られることが期待される。
  当該年度は、実施を予定していた菌類、細菌類、真核生物群集の多様性解析、群集組成解析、冗長性分析、ネットワーク解析といったアプローチが順調に完了したことにより、当初の目的であった「河川内分布」、「基質特異性」、「生物間相互作用」を明らかにすることができた。現在は成果のまとめと学術論文の執筆にあたっており、次年度は一連の成果を国際誌へ投稿予定である。
  日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 22KJ0035
• 見えない自然を守る～DNAによる河川地下フロンティア領域の可視化
  科学研究費助成事業
  Apr. 2022 - Mar. 2025
  根岸 淳二郎; 三浦 彩; 早川 裕弌; 渡辺 幸三; 三宅 洋
  本年度は、北海道東部札内川にて集中調査地を設け、以下の4つの項目を明らかにした．
  第一に、環境DNAを用いた間隙水域の生態系情報収集において、種から群集の把握へと技術の汎用性を高めた．間隙域のスペシャリストである種を4種特定し、トビケラ目の一種については、ミトコンドリアＤＮＡのＣＯ１領域のＤＮＡ配列に基づく種特異的プライマーを開発した．
  第２に、間隙性の水生昆虫２種（カワゲラ目２種）に対してその食性を判別し、間隙域の食物網の影響構造を可視化するために体組織の炭素・窒素安定同位体比解析を行った．過去の計測から得られている２種の潜在的な餌資源（付着藻類、落葉リター、その他無脊椎動物種）の安定同位体比分析の値を考慮した混合モデルの結果からは２種の餌資源の差異は検出できなかった．
  第３に、ダム下流河川環境復元のために実施されたフラッシュ放流の前後を含む複数の季節（夏季、秋季、春季）において採取した間隙動物相の群集解析および一部において同時採水した環境DNAのメタバーコーディング解析を引き続き実施した．浅い間隙域に生息する種が侵食・運搬される土砂と共に流下し再度定着する詳細な動態と過程を解明した．また、河川の大型水生無脊椎動物相の約20％程度が砂礫堆下間隙域の動物相により説明された．さらに、環境DNAのメタバーコーディング解析におけるプライマーの改良と最適条件設定を行い、無脊椎動物群集の全体像がより詳細に把握できるようになった．
  第４に、歴史的な猛暑となった環境下で熱赤外センサーなどを搭載したUAVによる地形・水温測定を現場でのロガーによる直接水温計測と同時に行った．水温の微小変化と間隙域および河川地形の関係が、小スケール高時間解像度の連続データと広域スケール高空間解像度のスナップショットデータの両視点から得られた．
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K25041
• 河川の無機基質表面における菌類群集成立要因の解明
  科学研究費助成事業
  28 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
  三浦 彩
  微生物による有機物分解と栄養塩の利用は、河川の物質循環を駆動する重要な要素である。動的な環境である河川において、最も安定で活発な微生物活動の場は、河床に発達するバイオフィルムである。しかし、生態系のなかで物質循環に関わる重要な機能を、どの生物が果たしているのかという点は未だ不明瞭であり、その解明が重要な課題となっている。バイオフィルム内には藻類や細菌類に加えて、機能未知の菌類が存在する。本研究では、微細な形態となった有機物の分解に寄与すると予想される、無機基質付着性の菌類群集の種組成が河川内でどのように変化しているか明らかにするとともに、それに対して「供給される有機物の組成」と「生物間相互作用」が及ぼす影響の解明を目指している。
  当該年度は秋季、北海道忠別川流域に自生する微生物群集を調べるため、落葉ディスク、テラコッタタイル、細礫（地下5 ㎝および20 cm）を1ヶ月間、野外で培養した。採取した水試料からは1 mm以下の有機物の質と量を、安定同位体比分析や三次元蛍光分析などを用いて調べた。結果、水中に存在していた微細な有機物の質や量は、空間的（水平方向、鉛直方向とも）に大きく変化していた。よって、微生物マットに供給される有機物の質や量は、河川勾配や集水域の違いのみでなく、付着基質が存在する水深によっても大きく異なることを示すことができた。河川においてこのような、微細な有機物の質的な違いと微生物との相互関係を調べた研究は少ない。次年度以降は、これらの結果を微生物バイオマスや種組成の挙動と照らし合わせることで、菌類の生態や、それらが担う生態系機能を理解するための意義深い考察が得られると考えている。
  日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 21J40020
• 河川生態系における水生菌類の群集構造決定機構の解明
  科学研究費助成事業
  2012 - 2013
  三浦 彩
  菌類は分解者としての重要性が知られており、高分子や難分解性の有機物を分解できる系統も多く存在する。河川においても、流入する落葉や木材等の陸生由来である有機物(他生性有機物)の分解を担っており、なかでも特に河床の石表面の菌類群集は、有機物を取り込むことで河川内にそれらを貯留し、さらに高次捕食者へ転流するという重要な役割を果たす。これらの種構造は空間的または季節的な水中や石上の有機物の変化に影響されていると考えられるが、未だ不明な点が多い。石上着生の菌類は、水中から供給される他生性有機物のほかに、石上に同所的に生息する藻類や細菌類による相互作用も強く受けていると考えられる。しかし、他生性有機物と藻類や細菌類に由来する有機物(自生性有機物)の相対的な影響はわかっていないため、今年度は、宮城県名取川水系内の3カ所の異なる環境条件をもつ流域に、光条件の異なるタイルを設置して、浸水培養実験を行った。
  その結果、菌群の種数は流域的な他生性有機物の差による違いはないが、光環境下で暗環境下よりも有意に多かった。このことは、複数の系統が光環境下で自生性の栄養を好んで利用するということを示している。また、群集内の種組成(群集の類似性)は、流域ごとに有意に異なる(ターンオーバー)ことが示された。このことから、種組成は流域間の他生性有機物の差を反映し有意に変化するが、自生性栄養の加入がある場合、さらに流域内でも変化することが示唆された。さらに、3ヶ月後の発達した石上菌群の種組成は他の時期よりも、藻類の存在量による影響が大きかった。これは、時間的な石上群集の発達とともに、受け取る自生性有機物の影響が強くなることで、菌群の種組成が変化していることを示唆している。今回の成果は、単に菌群の生態研究としてだけでなく、石上菌類と密接に関係する藻類や細菌群集、そして高次捕食者とのかかわりのなかで、水生菌類群集が河川生態系に果たす役割を俯瞰的に考察するために新規性の高いものだといえるだろう。
  日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 東北大学, 12J07309